EP1887131A1 - Kalanderanordnung - Google Patents

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Publication number
EP1887131A1
EP1887131A1 EP07108003A EP07108003A EP1887131A1 EP 1887131 A1 EP1887131 A1 EP 1887131A1 EP 07108003 A EP07108003 A EP 07108003A EP 07108003 A EP07108003 A EP 07108003A EP 1887131 A1 EP1887131 A1 EP 1887131A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arrangement according
roller
calender arrangement
nip
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07108003A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Rolf Conrad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1887131A1 publication Critical patent/EP1887131A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0066—Calenders; Smoothing apparatus using a special calendering belt
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips

Definitions

  • the invention relates to a calender arrangement with a belt guided over at least two deflecting elements, which bears against a counterpressure element over a predetermined length and forms a nip for the treatment of a material web with the counterpressure element.
  • Such a calender arrangement is for example off WO 03/064764 A1 known.
  • the band is designed as a metal band, which is guided over four pulleys. In a section between two pulleys dips a counter roll, which is wrapped by the band over about 120 °.
  • a counter roll which is wrapped by the band over about 120 °.
  • the invention has for its object to satinize a web with reasonable effort without burdening the band too much.
  • the deflecting element is utilized for two functions.
  • the deflecting element forms a support during the circulation of the band, so that the band can rest over a predetermined length on the counter-pressure element.
  • the deflection is also used for direct pressure generation.
  • the material web can be subjected to a higher pressure. Since this higher pressure is generated at the entrance and / or at the exit of the broad nip, this higher pressure can be used to advantage for the design of the calendering process.
  • the inlet-side deflecting element bears against the counter-pressure element.
  • the web that enters the nip receives a pressure pulse at the beginning of the calendering process.
  • the band is clamped, as it were, between the inlet-side deflecting element and the counter-pressure element, so that it is easier to maintain a higher compressive stress in the subsequent treatment zone, in which the band interacts with the counterpressure element, without overloading the band. Accordingly, one can get good calendering results here.
  • the counter-pressure element preferably has a pressure-generating device in the region of at least one adjoining deflection element.
  • a pressure generating device can be used, for example, a hydraulic support element arrangement, which is arranged in the interior of the counter-pressure element. This can be achieved, for example, a deflection compensation and realize higher forces in the nip. In addition, not all forces must be applied through the bearings.
  • the pressure-generating device transversely to the passage direction of the material web divided by the nip into a plurality of individually controllable zones is. This can be in the transverse direction of the train set a predetermined pressure profile, so that you can use the nip within certain limits to a cross profile compensation.
  • At least one of the deflection elements can be tempered and the band is designed to conduct heat.
  • the deflecting element can therefore be heated beyond the ambient temperature or cooled below the ambient temperature. This results in a further possibility of influence in the treatment of the web in the nip. Since the band is formed thermally conductive, the web can be thermally acted through the band. If the deflecting element is heated, for example, then a corresponding heat is introduced into the material web.
  • both deflecting elements are temperature-controlled. This can be set in the calendering a temperature profile over the treatment length targeted. So you can, for example, the temperature during the passage of the web through the nip rise or fall.
  • the inlet-side deflecting element is designed as a heating device and the outlet-side deflecting element as a cooling device.
  • the material web is thus heated upon entry into the nip by the inlet-side deflecting element and cooled at the outlet from the nip through the outlet-side deflecting element.
  • This can be done in an advantageous way For example, exploit to achieve a better smoothing of the surface with the help of the elevated temperature, but on the other hand, to avoid a flash evaporation, because the path during or shortly before exiting the nip cools so far that the liquid vaporized by the heating is condensed again in the web.
  • the heating power of the inlet-side deflecting element is adapted to the speed of the belt and the material web, that the tape has delivered more than 75% of the amount of heat supplied by the deflecting device to the material web after a predetermined length of the nip.
  • the heat absorption capacity of the material web is known or can be determined with a few tests.
  • the heat transfer between the band and the material web is known or can be determined.
  • the smooth surface achieved in the nip thus remains smooth and is not torn open again by the exiting steam.
  • the band has a metal content. It can also be designed as a metal band.
  • a metal strip for example as a pure metal strip or as a reinforcement of a plastic, has the advantage that on the one hand can achieve a relatively high strength of the tape, but on the other hand can also realize a good thermal conductivity. The heat transfer between the deflecting elements and the belt is thereby improved.
  • the counter-pressure element is designed as a roller and the two deflection devices are arranged so that their contact points include a circumferential angle of at most 90 ° to the roller.
  • the forces introduced into the roller are concentrated on a relatively small section of the roller, that is to a maximum of a quarter of the circumference.
  • the storage of the roller can then be dimensioned. The risk of ovalization of the roller is kept small.
  • the roller has an elastic surface.
  • a "soft" nip is thus realized, ie a nip, in which a boundary surface is formed by an unyielding and thus “hard” surface, while the other surface by a “soft” because compliant surface is formed. This results in similar conditions as in a super or soft calender, although the compressive stresses can be kept smaller.
  • the roller has a heating device. This makes it possible, in addition to the heating by the deflecting element or alternatively to enter heat in the web to promote the calendering process.
  • the heater acts from the outside on the peripheral surface of the roller.
  • the roller so the counter-pressure element for heating the material web, without the heat must penetrate the entire roller.
  • this keeps the energy consumption low and, on the other hand, simplifies the construction work for the counterpressure element.
  • the roller has a heat-conducting peripheral surface.
  • a heat-conducting peripheral surface there are several possibilities for this.
  • the choice of the band then depends on the circumstances. In any case, you can also use a metal band.
  • the band has a tensioning device.
  • the deflection devices are designed as deflection rollers.
  • friction losses are kept small.
  • the load on the band during deflection is kept small.
  • a calender arrangement 1 has a roller 2, which carries an elastic covering 4 on a hollow cylindrical shell 3.
  • the radial thicknesses of shell 3 and lining 4 are not shown to scale here.
  • the jacket 3 is penetrated by a carrier 5, which carries two rows of support elements 6, 7.
  • the support elements 6, 7 support the casing 3 from the inside against external loads. They can be hydrostatically or hydrodynamically lubricated.
  • the support elements 6, 7 can be controlled individually or in zones.
  • a band 8 cooperates, which is formed as a metal band or at least contains a larger proportion of metal.
  • the band 8 thus has on the one hand a relatively high tensile strength. The other is able to conduct heat.
  • the band 8 is thus formed thermally conductive.
  • the band 8 is applied over a circumferential angle of at most 90 ° to the circumference of the roller 2 and forms a nip 9 with the roller 2, which, as can be seen from the drawing, is designed as a broad nip.
  • a material web 10 passes in the direction of an arrow 11, the nip 9.
  • the web 10 is on one side of the elastic surface of the pad 4 of the roller 2 and on the other side of the surface of the belt 8, for example, a metal surface and thus a hard Surface, applied.
  • the belt 8 is guided via an inlet-side guide roller 12 and an outlet-side guide roller 13 and a tension roller 14 in one circulation.
  • the tension roller 14 is displaceable by a drive 15 in order to tension the band 8 more or less strongly.
  • the tension is particularly important in the section which is used for calendering the material web 10, ie the section between the two deflection rollers 12, 13.
  • the guide roller 12 and the guide roller 13 are arranged relative to the roller 2 so that they each form an inlet-side nip 16 and an outlet-side nip 17 with the roller 2.
  • the material web 10 is pressurized together with the belt 8 with pressure.
  • the support elements 6 cooperate with the inlet-side guide roller 12 to the inlet side Nip 16 to produce a predetermined compressive stress.
  • the support elements 7 cooperate with the deflection roller 13 to produce a corresponding pressure distribution in the outlet side nip 17.
  • the effective directions of the two support element rows 6, 7 include an angle ⁇ , which is a maximum of 90 °, but is usually smaller. The angle ⁇ is therefore an acute angle.
  • This wrap angle corresponds to the angle ⁇ .
  • the deflection roller 12 is connected to a tempering device 18, which is formed for example as a heater and a heated liquid passes through heating channels 19.
  • the heating channels 19 may be formed by peripheral holes in the guide roller 12.
  • the elevated temperature of the guide roller 12 is passed through the heat-conducting tape 8 to the web 10, so that the web 10 is heated.
  • a higher temperature is known for a calendering advantage.
  • the heat supply by the tempering device 18 may be so large that the temperature of the material web 10 rises above 100 ° C. In this case, the water contained in the material web 10 evaporates.
  • the deflection roller 13 is connected to a further tempering device 20, which passes a heat transfer medium, for example cold water, through cooling channels 21.
  • a heat transfer medium for example cold water
  • the deflection roller 13 may be formed as a peripherally drilled roll. With the help of the guide roller 13, it is therefore possible to cool the web 10 through the jacket 8 before leaving the nip 9 so far that the vaporized liquid contained in the web 10 condenses again. By cooling the guide roller 13 so a flash evaporation of the web 10 is avoided.
  • the heating power of the guide roller 12 is matched to the speed of the web 10 and thus also to the rotational speed of the belt 8, that the heat transfer from the belt 8 to the web 10 is completed before the web 10 enters the sphere of influence of the cooled guide roller 13 , This avoids that unused heating power is lost, so must be transported by the cooled guide roller 13 again.
  • the roller 2 is heated by a heating device 22, for example, an inductive heating device on its surface.
  • a heating device 22 for example, an inductive heating device on its surface.
  • the roller 2 may be provided on its periphery with a metal layer or with another layer in which eddy currents can be induced. Since only the surface of the roller 2 is heated, the thermal load of the roller 2 is otherwise kept small. Also, no large amounts of energy are needed to heat the roll as a whole.
  • the calendering of the material web 10 can be carried out in a relatively long treatment length.
  • the material web 10 can heat up specifically and possibly also cool.

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Abstract

Es wird eine Kalanderanordnung (1) angegeben mit einem über mindestens zwei Umlenkelemente (12, 13) geführten Band (8), das über eine vorbestimmte Länge an einem Gegendruckelement (2) anliegt und mit dem Gegendruckelement (2) einen Nip (9) für die Behandlung einer Materialbahn bildet. Man möchte eine Materialbahn mit vertretbarem Aufwand satinieren, ohne das Band zu stark zu belasten. Hierzu ist vorgesehen, daß mindestens eines der Umlenkelemente (12, 13) unter Zwischenlage des Bandes (8) am Gegendruckelement (2) anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kalanderanordnung mit einem über mindestens zwei Umlenkelemente geführten Band, das über eine vorbestimmte Länge an einem Gegendruckelement anliegt und mit dem Gegendruckelement einen Nip für die Behandlung einer Materialbahn bildet.
  • Eine derartige Kalanderanordnung ist beispielsweise aus WO 03/064764 A1 bekannt. Das Band ist als Metallband ausgebildet, das über vier Umlenkrollen geführt ist. In einen Abschnitt zwischen zwei Umlenkrollen taucht eine Gegenwalze ein, die vom Band über etwa 120° umschlungen ist. Optional kann man vorsehen, auf der Innenseite des Metallbandes eine weitere Walze anzuordnen, die den Druck, der im Nip zwischen dem Metallband und der Gegenwalze erzeugt wird, noch verstärken kann.
  • Wenn in der vorliegenden Beschreibung davon die Rede ist, daß das Band an dem Gegendruckelement anliegt, dann ist darunter im Betrieb eine Situation zu verstehen, in der das Band unter Zwischenlage der Materialbahn an dem Gegendruckelement anliegt. Eine unmittelbare Berührung zwischen dem Band und dem Gegendruckelement findet also nicht statt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben. Sie ist aber auch bei anderen Materialbahnen, beispielsweise Kartonbahnen, anwendbar, die auf ähnliche Weise behandelt werden.
  • Die meisten Papier- oder Kartonbahnen müssen im Verlaufe ihrer Herstellung mindestens einmal satiniert werden, d.h. sie müssen mit einem erhöhten Druck und vielfach auch mit einer erhöhten Temperatur beaufschlagt werden. Hierzu hat man viele Jahre lang Kalander verwendet, bei denen zwei oder mehr Walzen einen oder mehr Nips gebildet haben, durch die die Papierbahn geleitet wird. In den Nips wird die Bahn verdichtet. Gleichzeitig wird die Oberfläche geglättet. In der Regel werden dabei die Nips jeweils durch eine harte und eine weiche Walze gebildet.
  • Um den Volumenverlust in einem Kalander zu verringern, verwendet man seit einiger Zeit auch sogenannte Breitnip- oder Schuh-Kalander, bei denen eine harte Walze mit einer sogenannten Schuhwalze zusammenwirkt. Die Schuhwalze weist einen umlaufenden Mantel auf, der unter der Wirkung eines Stützschuhs gegen den Umfang der harten Walze gedrückt wird. Dadurch wird die Behandlungszeit für die Papierbahn im Nip verlängert, so daß man bei annähernd gleichen Satinageergebnissen mit verringerten Druckspannungen auskommt. Dadurch wird das Volumen der Papierbahn geschont.
  • Eine andere Möglichkeit der Satinage ist in der obengenannten WO 03/064764 A1 dargestellt. Dort wird die zum Behandeln der Bahn notwendige Druckspannung dadurch aufgebracht, daß das Band durch die beiden der Gegenwalze benachbarten Umlenkrollen gegen die Gegenwalze gespannt wird. Dies erfordert allerdings ein Band, das über eine sehr hohe Zugfestigkeit verfügt. Dies macht eine Kalanderanordnung sehr aufwendig, wenn sie mit ausreichenden Druckspannungen im Nip arbeiten soll. Wenn man höhere Druckspannungen im Nip mit einer zusätzlichen Walze erzeugt, dann erfordert dies ebenfalls einen höheren Aufwand.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bahn mit vertretbarem Aufwand zu satinieren, ohne das Band zu stark zu belasten.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Kalanderanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens eines der Umlenkelemente unter Zwischenlage des Bandes am Gegendruckelement anliegt.
  • Mit dieser Ausgestaltung wird das Umlenkelement für zwei Funktionen ausgenutzt. Zum einen bildet das Umlenkelement eine Stütze beim Umlauf des Bandes, so daß das Band über eine vorbestimmte Länge am Gegendruckelement anliegen kann. Zum anderen wird das Umlenkelement aber auch zur direkten Druckerzeugung verwendet. Dort, wo das Umlenkelement und das Gegendruckelement unter Zwischenlage des Bandes aneinander anliegen, kann die Materialbahn mit einem höheren Druck beaufschlagt werden. Da dieser höhere Druck am Eingang und/oder am Ausgang des Breitnips erzeugt wird, kann man diesen höheren Druck vorteilhaft für die Gestaltung des Satinageprozesses ausnutzen.
  • Vorzugsweise liegt zumindest das einlaufseitige Umlenkelement am Gegendruckelement an. Damit erhält die Materialbahn, die in den Nip eintritt, zu Beginn des Satinagevorgangs einen Druckimpuls. Das Band wird zwischen dem einlaufseitigen Umlenkelement und dem Gegendruckelement sozusagen eingespannt, so daß es einfacher ist, in der nachfolgenden Behandlungszone, in der das Band mit dem Gegendruckelement zusammenwirkt, eine höhere Druckspannung aufrecht zu erhalten, ohne das Band zu überlasten. Dementsprechend kann man hier gute Satinageergebnisse erhalten.
  • Vorzugsweise weist das Gegendruckelement im Bereich mindestens eines anliegenden Umlenkelements eine Druckerzeugungseinrichtung auf. Als Druckerzeugungseinrichtung kann man beispielsweise eine hydraulische Stützelementanordnung verwenden, die im Innern des Gegendruckelements angeordnet ist. Damit kann man beispielsweise einen Durchbiegungsausgleich erreichen und höhere Kräfte im Nip realisieren. Darüber hinaus müssen nicht mehr alle Kräfte über die Lagerungen aufgebracht werden.
  • Hierbei ist bevorzugt, daß die Druckerzeugungseinrichtung quer zur Durchlaufrichtung der Materialbahn durch den Nip in mehrere einzeln ansteuerbare Zonen unterteilt ist. Damit läßt sich in Querrichtung der Bahn ein vorbestimmtes Druckprofil einstellen, so daß man den Nip in gewissen Grenzen auch zu einem Querprofilausgleich verwenden kann.
  • Bevorzugterweise ist mindestens eines der Umlenkelemente temperierbar und das Band ist wärmeleitend ausgebildet. Das Umlenkelement kann also über die Umgebungstemperatur hinaus erwärmt werden oder unter die Umgebungstemperatur gekühlt werden. Damit ergibt sich eine weitere Einflußmöglichkeit bei der Behandlung der Bahn im Nip. Da das Band wärmeleitend ausgebildet ist, kann die Materialbahn durch das Band hindurch thermisch beaufschlagt werden. Wenn das Umlenkelement beispielsweise beheizt wird, dann wird eine entsprechende Wärme in die Materialbahn eingetragen.
  • Vorzugsweise sind beide Umlenkelemente unterschiedlich temperierbar. Damit läßt sich bei der Satinage ein Temperaturverlauf über die Behandlungslänge gezielt einstellen. Man kann also beispielsweise die Temperatur während des Durchlaufens der Materialbahn durch den Nip ansteigen oder absinken lassen.
  • Hierbei ist bevorzugt, daß das einlaufseitige Umlenkelement als Heizeinrichtung und das auslaufseitige Umlenkelement als Kühleinrichtung ausgebildet ist. Die Materialbahn wird also beim Eintritt in den Nip durch das einlaufseitige Umlenkelement erwärmt und beim Austritt aus dem Nip durch das auslaufseitige Umlenkelement abgekühlt. Dies kann man in vorteilhafter Weise beispielsweise dazu ausnutzen, mit Hilfe der erhöhten Temperatur eine bessere Glättung der Oberfläche zu erzielen, andererseits aber eine Flash-Verdampfung zu vermeiden, weil man die Bahn beim oder kurz vor dem Austritt aus dem Nip so weit abkühlt, daß die durch die Beheizung verdampfte Flüssigkeit in der Materialbahn wieder kondensiert ist.
  • Bevorzugterweise ist die Heizleistung des einlaufseitigen Umlenkelements so auf die Geschwindigkeit des Bandes und der Materialbahn abgestimmt, daß das Band nach einer vorbestimmten Länge des Nips mehr als 75 % der durch die Umlenkeinrichtung zugeführten Wärmemenge an die Materialbahn abgegeben hat. Die Wärmeaufnahmefähigkeit der Materialbahn ist bekannt oder kann mit wenigen Versuchen ermittelt werden. Auch der Wärmeübergang zwischen dem Band und der Materialbahn ist bekannt oder kann ermittelt werden. Damit ist es möglich, die Heizleistung der einlaufseitigen Umlenkeinrichtung so einzustellen, daß die eingetragene Wärme vollständig oder zumindest fast vollständig an die Materialbahn übergeben worden ist. Damit läßt sich ein energiesparender Betrieb realisieren. Darüber hinaus kann man auf diese Weise Verhältnisse einstellen, bei denen man die Materialbahn kurz vor dem Auslauf aus dem Nip so weit kühlen kann, daß die in der Bahn verdampfte Flüssigkeit wieder kondensiert ist, bevor die Materialbahn aus dem Nip austritt. Die im Nip erzielte glatte Oberfläche bleibt also glatt und wird nicht durch den austretenden Dampf wieder aufgerissen.
  • Bevorzugterweise weist das Band einen Metallanteil auf. Es kann auch als Metallband ausgebildet sein. Die Verwendung eines Metallbandes, beispielsweise als reines Metallband oder als Verstärkung eines Kunststoffes, hat den Vorteil, daß man zum einen eine relativ hohe Festigkeit des Bandes erzielen kann, zum anderen aber auch eine gute Wärmeleitfähigkeit realisieren kann. Die Wärmeübertragung zwischen den Umlenkelementen und dem Band wird dadurch verbessert.
  • Auch ist von Vorteil, wenn das Gegendruckelement als Walze ausgebildet ist und die beiden Umlenkeinrichtungen so angeordnet sind, daß ihre Kontaktstellen einen Umfangswinkel von maximal 90° an der Walze einschließen. Damit werden die in die Walze eingeleiteten Kräfte auf einen relativ kleinen Abschnitt der Walze konzentriert, also auf maximal ein Viertel des Umfangs. Die Lagerung der Walze kann daraufhin dimensioniert werden. Die Gefahr einer Ovalisierung der Walze wird klein gehalten.
  • Vorzugsweise weist die Walze eine elastische Oberfläche auf. Insbesondere in Verbindung mit einem Band aus Metall wird hierdurch ein "weicher" Nip realisiert, also ein Nip, bei dem eine Begrenzungsfläche durch eine unnachgiebige und damit "harte" Oberfläche gebildet ist, während die andere Oberfläche durch eine "weiche", weil nachgiebige Oberfläche gebildet ist. Damit ergeben sich ähnliche Verhältnisse wie in einem Super- oder Soft-Kalander, wenngleich die Druckspannungen kleiner gehalten werden können.
  • Vorzugsweise weist die Walze eine Heizeinrichtung auf. Damit ist es möglich, zusätzlich zu der Beheizung durch das Umlenkelement oder alternativ dazu Wärme in die Materialbahn einzutragen, um den Satinageprozeß zu fördern.
  • Hierbei ist bevorzugt, daß die Heizeinrichtung von außen auf die Umfangsfläche der Walze wirkt. In diesem Fall kann man die Walze, also das Gegendruckelement, zum Beheizen der Materialbahn verwenden, ohne daß die Wärme die gesamte Walze durchdringen muß. Dies hält einerseits den Energieaufwand niedrig und vereinfacht andererseits den baulichen Aufwand für das Gegendruckelement.
  • Vorzugsweise weist die Walze eine wärmeleitende Umfangsfläche auf. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum einen kann man die Walze als "harte" Walze ausbilden, also mit einer Oberfläche aus Stahl oder Guß versehen. Zum anderen kann man einen wärmeleitenden Kunststoff verwenden. Auch ist es möglich, auf einen wärmeleitenden oder auch nicht wärmeleitenden Kunststoff eine dünne Metallschicht aufzubringen, beispielsweise aufzudampfen. Die Wahl des Bandes richtet sich dann nach den Gegebenheiten. In jedem Fall kann man aber auch ein Metallband verwenden.
  • Vorzugsweise weist das Band eine Spanneinrichtung auf. Mit Hilfe der Spanneinrichtung kann man die Druckspannungen, die durch das Band im Nip erzeugt werden, beeinflussen.
  • Vorzugsweise sind die Umlenkeinrichtungen als Umlenkrollen ausgebildet. Dadurch werden Reibungsverluste klein gehalten. Auch wird die Belastung des Bandes beim Umlenken klein gehalten.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt die
    • einzige Fig.
    eine schematische Darstellung einer Kalanderanordnung.
  • Eine Kalanderanordnung 1 weist eine Walze 2 auf, die auf einem hohlzylinderförmigen Mantel 3 einen elastischen Belag 4 trägt. Die radialen Dicken von Mantel 3 und Belag 4 sind hier nicht maßstäblich dargestellt.
  • Der Mantel 3 ist von einem Träger 5 durchsetzt, der zwei Reihen von Stützelementen 6, 7 trägt. Die Stützelemente 6, 7 stützen den Mantel 3 von innen gegen von außen auftretende Belastungen ab. Sie können hydrostatisch oder hydrodynamisch geschmiert sein. Die Stützelemente 6, 7 sind einzeln oder zonenweise ansteuerbar.
  • Mit der Walze 2 wirkt ein Band 8 zusammen, das als Metallband ausgebildet ist oder zumindest einen größeren Anteil von Metall enthält. Das Band 8 hat damit zum einen eine relativ hohe Zugfestigkeit. Zum anderen ist es in der Lage, Wärme zu leiten. Das Band 8 ist also wärmeleitend ausgebildet.
  • Das Band 8 liegt über einen Umfangswinkel von maximal 90° an dem Umfang der Walze 2 an und bildet dabei einen Nip 9 mit der Walze 2, der, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, als Breitnip ausgebildet ist.
  • Eine Materialbahn 10 durchläuft in Richtung eines Pfeiles 11 den Nip 9. Dabei wird die Materialbahn 10 auf einer Seite von der elastischen Oberfläche des Belags 4 der Walze 2 und auf der anderen Seite von der Oberfläche des Bandes 8, beispielsweise einer Metalloberfläche und damit einer harten Oberfläche, beaufschlagt.
  • Das Band 8 ist über eine einlaufseitige Umlenkrolle 12 und eine auslaufseitige Umlenkrolle 13 sowie eine Spannrolle 14 in einem Umlauf geführt. Die Spannrolle 14 ist durch einen Antrieb 15 verlagerbar, um das Band 8 mehr oder weniger stark zu spannen. Die Spannung ist vor allem in dem Abschnitt von Bedeutung, der zur Satinage der Materialbahn 10 verwendet wird, also dem Abschnitt zwischen den beiden Umlenkrollen 12, 13.
  • Die Umlenkrolle 12 und die Umlenkrolle 13 sind relativ zur Walze 2 so angeordnet, daß sie mit der Walze 2 jeweils einen einlaufseitigen Nip 16 und einen auslaufseitigen Nip 17 bilden. In beiden Nips 16, 17 wird die Materialbahn 10 gemeinsam mit dem Band 8 mit Druck beaufschlagt. Dabei wirken die Stützelemente 6 mit der einlaufseitigen Umlenkrolle 12 zusammen, um im einlaufseitigen Nip 16 eine vorbestimmte Druckspannung zu erzeugen. Die Stützelemente 7 wirken mit der Umlenkrolle 13 zusammen, um im auslaufseitigen Nip 17 eine entsprechende Druckspannungsverteilung zu erzeugen. Die Wirkrichtungen der beiden Stützelementreihen 6, 7 schließen einen Winkel α ein, der maximal 90° beträgt, in der Regel aber kleiner ist. Der Winkel α ist also ein spitzer Winkel. Damit definieren die beiden Umlenkrollen 12, 13 gemeinsam mit den Stützelementen 6, 7 auch den Umschlingungswinkel, über den das Band 8 mit der Walze 2 zusammenwirkt. Dieser Umschlingungswinkel entspricht dem Winkel α.
  • Die Umlenkrolle 12 ist mit einer Temperiereinrichtung 18 verbunden, die beispielsweise als Heizeinrichtung ausgebildet ist und eine erwärmte Flüssigkeit durch Heizkanäle 19 leitet. Die Heizkanäle 19 können durch periphere Bohrungen in der Umlenkrolle 12 gebildet sein. Die erhöhte Temperatur der Umlenkrolle 12 wird durch das wärmeleitende Band 8 an die Materialbahn 10 weitergeleitet, so daß die Materialbahn 10 erwärmt wird. Eine höhere Temperatur ist bekanntlich für eine Satinage von Vorteil. Die Wärmezufuhr durch die Temperiereinrichtung 18 kann so groß sein, daß die Temperatur der Materialbahn 10 auf über 100°C ansteigt. Dabei verdampft das in der Materialbahn 10 enthaltene Wasser.
  • Die Umlenkrolle 13 ist mit einer weiteren Temperiereinrichtung 20 verbunden, die ein Wärmeträgermedium, beispielsweise kaltes Wasser, durch Kühlkanäle 21 leitet.
  • Auch die Umlenkrolle 13 kann als peripher gebohrte Walze ausgebildet sein. Mit Hilfe der Umlenkrolle 13 ist es daher möglich, die Materialbahn 10 durch den Mantel 8 hindurch vor dem Verlassen des Nips 9 so weit abzukühlen, daß die in der Materialbahn 10 enthaltene verdampfte Flüssigkeit wieder kondensiert. Durch die Kühlung der Umlenkrolle 13 wird also eine Flash-Verdampfung der Materialbahn 10 vermieden.
  • Die Heizleistung der Umlenkrolle 12 ist so auf die Geschwindigkeit der Materialbahn 10 und damit auch auf die Umlaufgeschwindigkeit des Bandes 8 abgestimmt, daß die Wärmeübertragung von dem Band 8 an die Materialbahn 10 abgeschlossen ist, bevor die Materialbahn 10 in den Einflußbereich der gekühlten Umlenkrolle 13 gelangt. Damit wird vermieden, daß nicht benutzte Heizleistung verlorengeht, also durch die gekühlte Umlenkrolle 13 wieder abtransportiert werden muß.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Walze 2 durch eine Heizeinrichtung 22, beispielsweise eine induktive Heizeinrichtung, an ihrer Oberfläche beheizt wird. Zu diesem Zweck kann die Walze 2 auf ihrem Umfang mit einer Metallschicht versehen sein oder mit einer anderen Schicht, in der Wirbelströme induziert werden können. Da nur die Oberfläche der Walze 2 erwärmt wird, wird die thermische Belastung der Walze 2 im übrigen klein gehalten. Es sind auch keine größeren Energiemengen notwendig, um die Walze insgesamt aufzuheizen.
  • Mit der Kalanderanordnung 1 läßt sich die Satinage der Materialbahn 10 in einer relativ großen Behandlungslänge durchführen. Über das Band 8 läßt sich die Materialbahn 10 gezielt aufheizen und ggf. auch abkühlen.
  • Natürlich sind auch andere Betriebsweisen möglich, bei denen beispielsweise die einlaufseitige Umlenkrolle 12 gekühlt und die auslaufseitige Umlenkrolle 13 beheizt wird. Auch können beide Umlenkrollen 12, 13 gekühlt oder beheizt werden.

Claims (16)

  1. Kalanderanordnung mit einem über mindestens zwei Umlenkelemente geführten Band, das über eine vorbestimmte Länge an einem Gegendruckelement anliegt und mit dem Gegendruckelement einen Nip für die Behandlung einer Materialbahn bildet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Umlenkelemente (12, 13) unter Zwischenlage des Bandes (8) am Gegendruckelement (2) anliegt.
  2. Kalanderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das einlaufseitige Umlenkelement (12) am Gegendruckelement (2) anliegt.
  3. Kalanderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegendruckelement (2) im Bereich mindestens eines anliegenden Umlenkelements (12, 13) eine Druckerzeugungseinrichtung (6, 7) aufweist.
  4. Kalanderanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (6, 7) quer zur Durchlaufrichtung (11) der Materialbahn (10) durch den Nip (9) in mehrere einzeln ansteuerbare Zonen unterteilt ist.
  5. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Umlenkelemente (12, 13) temperierbar und das Band (8) wärmeleitend ausgebildet ist.
  6. Kalanderanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Umlenkelemente (12, 13) unterschiedlich temperierbar sind.
  7. Kalanderanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einlaufseitige Umlenkelement (12) als Heizeinrichtung und das auslaufseitige Umlenkelement (13) als Kühleinrichtung ausgebildet ist.
  8. Kalanderanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung des einlaufseitigen Umlenkelements (12) so auf die Geschwindigkeit des Bandes (8) und der Materialbahn (10) abgestimmt ist, daß das Band (8) nach einer vorbestimmten Länge des Nips (9) mehr als 75 % der durch die Umlenkeinrichtung (12) zugeführten Wärmemenge an die Materialbahn (10) abgegeben hat.
  9. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (8) einen Metallanteil aufweist.
  10. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegendruckelement (2) als Walze ausgebildet ist und die beiden Umlenkeinrichtungen (12, 13) so angeordnet sind, daß ihre Kontaktstellen einen Umfangswinkel (α) von maximal 90° an der Walze einschließen.
  11. Kalanderanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze eine elastische Oberfläche aufweist.
  12. Kalanderanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze eine Heizeinrichtung (22) aufweist.
  13. Kalanderanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (22) von außen auf die Umfangsfläche der Walze wirkt.
  14. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze eine wärmeleitende Umfangsfläche aufweist.
  15. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (8) eine Spanneinrichtung (14, 15) aufweist.
  16. Kalanderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtungen (12, 13) als Umlenkrollen ausgebildet sind.
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